SÉPARATION THERMIQUE SOUS VIDE
Procédés de séparation thermique sous vide : Distillation moléculaire et évaporation industrielle
En partenariat avec VTA Verfahrenstechnische Anlagen GmbH & Co. KG et UIC GmbH, RECOWA propose pour ses clients en France et en Suisse, des technologies de séparation thermique sous vide, axées sur la distillation et la purification. RECOWA vous accompagne de l’essai laboratoire à l’installation industrielle avec des technologies de distillation et d’évaporation adaptées aux produits thermosensibles, visqueux ou complexes.
Une solution adaptée à chaque étape
- Essais laboratoire et validation du procédé
- Unités pilotes jusqu’à 100 kg/h
- Installations industrielles jusqu’à plusieurs tonnes/h
- Distillation à façon et accompagnement projet
La séparation thermique : technologies et applications
Du laboratoire à l'échelle industrielle : configurez votre installation
Un procédé maîtrisé pour chaque application
La séparation thermique est un processus visant à isoler et distinguer les différents composants d’un mélange en exploitant leurs propriétés thermiques distinctes. Ce processus repose sur la manipulation des variations de température, des points d’ébullition, ou d’autres caractéristiques thermiques spécifiques à chaque composant.
L’objectif principal est de réaliser une séparation efficace et précise, souvent utilisée dans des industries telles que la chimie, la pétrochimie, la pharmacie, l’agroalimentaire, et d’autres, où la pureté et la qualité des produits sont cruciales.
La séparation thermique peut être accomplie par différentes techniques, telles que la distillation moléculaire, la distillation sur évaporateur à couche mince, la séparation par fractionnement, et d’autres méthodes innovantes. RECOWA propose des technologies de séparation thermique sous vide, axées sur la distillation et la purification, spécifiquement conçues pour les produits thermosensibles et visqueux.
RECOWA propose des unités de distillation adaptées à chaque client : des laboratoires jusqu’aux installations industrielles, en passant par les unités pilotes.
Séparation Thermique : concepts de base et importance
La séparation thermique constitue un élément fondamental dans divers processus industriels. Ce concept revêt une importance majeure pour garantir la qualité des produits et optimiser les procédés. Deux technologies clés, les évaporateurs à couche mince et les évaporateurs à court trajet, émergent comme des piliers incontournables dans cette quête d’optimisation.
Produits thermosensibles
Réduire le temps de séjour et préserver les propriétés du produit.
Montée en échelle
Passer progressivement du laboratoire à la production industrielle.
Solution sur mesure
Adapter la technologie, les matériaux et l’intégration aux exigences spécifiques de votre procédé.
TECHNOLOGIES
Les technologies
Nos équipements couvrent l’ensemble des besoins en séparation thermique sous vide.
Évaporateur à couche mince
Pour les produits visqueux, thermosensibles ou sujets à l’encrassement. Film mince turbulent, évaporation rapide et temps de séjour réduit.
Évaporateur à court trajet
Évaporateur à film raclé avec condenseur interne, adapté à la distillation sous vide poussé et aux produits sensibles à la chaleur.
Colonne de fractionnement
Pour séparer des mélanges complexes en fractions distinctes selon les différences de volatilité et de point d’ébullition.
Sécheur à couche mince
Pour concentrer et sécher efficacement des produits exigeants tout en contrôlant leur exposition thermique.
Évaporateur émaillé
Pour produits corrosifs et aux environnements nécessitant une forte résistance chimique.
Évaporateur horizontal
Pour les produits visqueux. Évaporateur à couche mince pour temps de séjour rallongé.
Évaporateur à couche mince
L’évaporateur à couche mince est une technologie avancée de séparation thermique utilisée pour le traitement efficace de produits sensibles à la chaleur, sujets à l’encrassement, ou présentant une viscosité élevée. Composé d’un corps cylindrique chauffé par double enveloppe (stator), d’une partie supérieure dédiée à la séparation des vapeurs (séparateur), d’un rotor équipé de racleurs, et d’un système de distribution (anneau de distribution), cet équipement innovant offre des avantages significatifs. L’évaporateur à couche mince fonctionne en déposant un liquide sur un cylindre chauffé, créant un film mince turbulent favorisant un transfert de chaleur optimal. Les pales du rotor répartissent le produit, permettant une évaporation rapide en un seul passage. Les vapeurs remontent, séparées dans le séparateur, avec les gouttelettes recyclées. Les vapeurs générées remontent à contre-courant à travers l’appareil, passant par le séparateur. Ce processus, basé sur les points d’ébullition spécifiques, permet de séparer efficacement les composants en fonction de leurs propriétés thermiques. Les gouttelettes et mousses entraînées sont récupérées, optimisant l’utilisation des produits. Les vapeurs séparées peuvent ensuite être dirigées vers un condenseur externe pour la condensation ou vers une colonne fractionnée pour une séparation plus poussée. L’utilisation d’un évaporateur à couche mince permet une évaporation efficace, une préservation des produits, une polyvalence pour diverses substances, l’utilisation efficiente des vapeurs séparées et une efficacité opérationnelle accrue, réduisant les temps de séjour.
Évaporateur à court trajet
Les spécificités de l’évaporateur à court trajet résident dans sa combinaison ingénieuse d’un évaporateur à film raclé avec un condenseur interne, offrant des avantages distincts pour la distillation. Contrairement à d’autres méthodes, ce dispositif minimise la perte de pression, assurant une distillation efficace même à des pressions extrêmement basses, jusqu’à 0,001 mbar. L’utilisation principale de cette technologie est la distillation de produits sensibles à la chaleur ou de composés visqueux. Grâce à la proximité du condenseur interne, les vapeurs sont rapidement refroidies, préservant ainsi l’intégrité des produits. Cette méthode trouve une application étendue dans les industries pharmaceutiques, chimiques et agroalimentaires, où la qualité des composants est cruciale. L’évaporateur à court trajet s’impose ainsi comme une solution privilégiée pour des processus de distillation avancés et exigeants.
CHECK LISTE
Distillation à pression atmosphérique, sous vide ou sous ultravide ?
Checklist pour choisir le procédé adapté
La séparation thermique et la distillation permettent de séparer, concentrer ou purifier des mélanges composés de fractions ayant des points d’ébullition distincts. Plusieurs critères déterminent si l’opération peut s’effectuer à pression atmosphérique ou si elle requiert une distillation sous vide (ex. distillation / évaporation à couche mince) voire sous ultravide (distillation moléculaire / distillation à court trajet).
Au-delà de la pression opératoire, d’autres paramètres entrent en jeu : le système de raclage, la configuration verticale ou horizontale et la combinaison possible avec une colonne de rectification. Cette checklist vous aide à identifier le procédé optimal pour votre application.
Cas où la distillation sous ultravide (distillation à court trajet / distillation moléculaire) est indispensable
- Niveau de pression : jusqu’à 10⁻³ mbar (0,001 mbar)
- Objectif : protection thermique maximale du produit + élimination des fractions lourdes, colorants, composés odorants, produits d’oxydation, impuretés et contaminants.
Critères décisionnels :
- Très forte thermosensibilité du produit : dégradation thermique dès de faibles températures, bien en dessous du point d’ébullition standard.
- Temps de séjour minimal requis : de l’ordre de quelques secondes seulement sur la surface d’échange.
- Élimination d’impuretés à très haut point d’ébullition : séparation de composés dont l’ébullition à pression atmosphérique nécessiterait 500 à 600 °C.
- Exigences réglementaires strictes : teneurs résiduelles extrêmement faibles imposées par les normes (ex. limites strictes sur les COV).
Exemples d'applications typiques :
- Désodorisation et neutralisation gustative de pigments naturels (chlorophylle, bêta-carotène, anthocyanes → suppression des faux goûts / off-flavors).
- Élimination des MOSH / MOAH : la distillation à court trajet garantit les plus faibles teneurs résiduelles atteignables grâce aux niveaux de vide poussé, avec une pureté inaccessible par d’autres procédés thermiques.
- Raffinage d’huiles alimentaires nobles : élimination des acides gras libres (FFA).
- Concentration d’émulsifiants : mono- et diglycérides.
- Purification de l’acide lactique : élimination des sels minéraux, cendres et catalyseurs résiduels jusqu’à l’obtention d’un grade ultra-pur (test de stabilité thermique validé pour la production de biopolymères PLA).
- Élimination des COV (composés organiques volatils).
- Décoloration et clarification : substances naturelles, résines et esters.
- Élimination des sous-produits à haut poids moléculaire en chimie fine et de spécialité.
- Extraction et purification d’huiles de cannabinoïdes / huile de chanvre.
- Valorisation de co-produits : extraction de tocophérols naturels (vitamine E) à partir des distillats de désodorisation d’huiles végétales.
Cas où la distillation à couche mince est recommandée
La technologie d’évaporateur à couche mince (avec rotor à pales raclantes) offre, en plus du fonctionnement sous vide, les meilleures performances pour traiter des fluides visqueux ou encrassants grâce au film turbulent généré sur la paroi chauffée. Elle permet de nombreuses configurations : avec ou sans colonne de rectification, montage vertical ou horizontal, distillation réactive, etc.
- Plage de pression : de la pression atmosphérique (1 bar) jusqu’à 1 mbar.
Critères décisionnels :
- Point d’ébullition trop élevé pour une distillation à pression atmosphérique.
- Produit thermosensible nécessitant un profil d’évaporation doux et continu.
- Fluide visqueux imposant un étalement mécanique en film mince pour maximiser le transfert thermique (les configurations horizontales sont particulièrement adaptées aux produits hétérogènes nécessitant un temps de séjour maîtrisé).
- Élimination de composés légers / volatils : traces d’eau, solvants résiduels, monomères résiduels, etc.
- Passage d’un procédé discontinu (batch) au continu : gain de productivité et suppression des cycles récurrents d’arrêt, vidange, nettoyage et réinspection.
- Risque d’encrassement ou de dépôts : prévenu par le choix d’un système de raclage adapté au produit.
- Taux d’évaporation élevé en un seul passage, sans nécessité de recirculation produit.
Exemples d'applications typiques :
- Valorisation de sous-produits agroalimentaires : extraction et séchage de lécithine lors du raffinage des huiles de tournesol ou de soja.
- Produits visqueux : huiles, cires, polymères, tensioactifs (APG / savons), dérivés formaldéhydes.
- Substances hétérogènes : extraits hydroalcooliques et aqueux de plantes / herbes.
- Séparation des acides gras oméga-3 (EPA et DHA lors du raffinage d’huiles de poisson).
- Étape préliminaire de dégazage et préconcentration en amont d’une seconde étape de distillation thermique :
- Élimination d’eau ou de solvants résiduels.
- Décapage de fractions légères.
- Distillation de fluides corrosifs (acide lactique brut).
- Élimination de monomères dans les prépolymères.
- Déshydratation de lécithine et concentration de glycérine.
- Utilisation comme rebouilleur à couche mince en pied de colonne de distillation ou de fractionnement.
Cas où la distillation atmosphérique classique est suffisante
Ce procédé conventionnel (colonne standard, fonctionnement en continu ou en batch) s’applique lorsque les contraintes de température et de dégradation sont absentes.
Critères décisionnels :
- Produit thermiquement stable sur toute la plage de température requise.
- Aucun risque de dégradation thermique ni de polymérisation.
- Absence d’exigences critiques sur la couleur ou les odeurs résiduelles.
- Produits chimiques standards et peu réactifs.
Exemples d’applications typiques :
- Séparation de solvants conventionnels : mélanges éthanol/eau (jusqu’à la limite azéotropique), n-hexane/cyclohexane.
- Déshydratation ou dégazage de flux bruts non critiques.
- Distillation d’intermédiaires de synthèse stables.
- Concentration de réactifs et produits chimiques minéraux ou organiques robustes.
VOTRE PROJET
Parlons de votre produit.
Envoyez-nous vos données de procédé, votre objectif de séparation et votre capacité cible. Nous vous orienterons vers la technologie la plus pertinente.
Téléphone
+33 3 89 62 96 28
Adresses
108 rue du Château Zu-Rhein, 68200 Mulhouse, France
En remplissant ce formulaire, vous consentez à ce que David WALTISPERGER, en sa qualité de responsable de traitement, collecte vos données afin de pouvoir répondre à votre message. Pour faire valoir votre droit d’accès ou d’effacement, consultez les mentions légales.
Technologies clés et termes importants
Dans le panorama de la séparation thermique, plusieurs technologies émergent comme des piliers incontournables. La distillation moléculaire, la distillation à façon, et la séparation par fractionnement sont autant de termes essentiels à comprendre pour choisir la solution optimale.
Distillation moléculaire : fondée sur la différence de poids moléculaire des composants, permet une séparation extrêmement précise des substances, notamment à des températures réduites. Cette technologie est particulièrement adaptée à la purification de produits sensibles à la chaleur, garantissant une qualité supérieure des produits finaux.
Distillation à façon, également connue sous le nom de distillation sur mesure, offre une flexibilité exceptionnelle en adaptant le processus aux caractéristiques spécifiques des composants à séparer. Cela permet une personnalisation poussée, répondant aux besoins uniques de chaque industrie et assurant une séparation thermique optimale.
Séparation par fractionnement implique la division d’un mélange en fractions distinctes, en exploitant les points d’ébullition différents de ses composants. Cette approche est largement utilisée pour séparer des mélanges complexes dans des secteurs tels que la pétrochimie, où une séparation précise est essentielle pour garantir la pureté des produits finaux.
Unités de distillation (Laboratoire, Pilote, Industrielle)
La distillation à façon offre une flexibilité exceptionnelle en adaptant le processus aux caractéristiques spécifiques des composants à séparer.
Applications industrielles de la séparation thermique
La séparation thermique émerge comme un levier stratégique, répondant aux besoins diversifiés de l’industrie. Elle permet une optimisation des processus énergétiques et répond aux exigences spécifiques de différents secteurs. L’industrie des huiles tire profit de la séparation thermique pour extraire et raffiner des composants cruciaux, optimisant ainsi les processus de production et garantissant la qualité des produits finaux. Dans le domaine de la chimie, la séparation thermique, notamment par distillation moléculaire, permet le fractionnement de mélanges complexes, assurant une séparation précise et contribuant à la pureté des produits chimiques. La séparation thermique joue un rôle central dans l’industrie cosmétique en extrayant et purifiant des ingrédients essentiels, garantissant la qualité et la conformité aux normes élevées du secteur. Au-delà de ces secteurs spécifiques, la séparation thermique trouve des applications diverses, de l’agroalimentaire à la pharmacie, contribuant à préserver la qualité des produits dans divers environnements industriels.
La distillation de produits thermosensibles
Dans des cas où la qualité du produit final est cruciale, la distillation de produits thermosensibles devient un enjeu majeur. La principale problématique réside dans la nécessité de maintenir l’intégrité des produits face aux rigueurs du processus de distillation. Les températures élevées peuvent altérer la composition chimique et les caractéristiques intrinsèques des produits, entraînant des pertes de qualité et des coûts associés. La solution consiste à intégrer des technologies de pointe spécialement conçues pour la distillation de produits thermosensibles. Des méthodes de contrôle précis des paramètres de température et de pression sont mises en œuvre, permettant une distillation délicate tout en préservant les propriétés essentielles des produits.
Les matériaux innovants et les systèmes de refroidissement sophistiqués sont également déployés pour minimiser l’impact thermique, garantissant ainsi une qualité optimale.
Le recyclage de produits par distillation
Le recyclage de produits par distillation représente un impératif majeur dans un contexte où la durabilité et la gestion responsable des ressources sont cruciales. Cette approche écoresponsable revêt une importance significative et les méthodes novatrices contribuent à façonner un avenir industriel plus durable. En minimisant les déchets, cette pratique réduit l’empreinte carbone, favorisant une utilisation judicieuse des ressources. Elle participe aussi à la création d’une économie circulaire tout en contribuant à la préservation de notre planète. Pour se faire, une approche du recyclage par distillation repose sur des méthodes innovantes, combinant l’efficacité de la distillation avec des processus de récupération avancés. Les composants récupérés sont soigneusement séparés, traités et réintroduits dans des cycles de production, minimisant ainsi les déchets et maximisant l’utilisation des matières premières.
Choisir la bonne technologie de séparation thermique
Le choix de la technologie de séparation thermique est une décision stratégique, déterminante pour l’efficacité opérationnelle et la performance globale.
La sélection de la technologie appropriée repose sur des critères rigoureux, incluant la nature des composants à séparer, les exigences de pureté, les contraintes énergétiques et les spécificités du processus industriel. Nos experts vous guideront dans ce processus en tenant compte de chaque aspect, assurant ainsi une correspondance parfaite avec les besoins spécifiques de votre projet. Chaque projet à ses attentes et son objectif, c’est pourquoi nous favorisons une approche personnalisée qui se manifeste dans la conception sur mesure de solutions de séparation thermique. En comprenant en profondeur vos exigences uniques, nous adaptons nos technologies pour optimiser l’efficacité, minimiser les coûts énergétiques et assurer une intégration transparente dans des environnements industriels variés.
Essais en laboratoire et échelle pilote
Les essais en laboratoire et à l’échelle pilote représentent une étape cruciale dans le développement et la validation de nos technologies de séparation thermique. Ce processus rigoureux reflète notre engagement envers l’excellence, assurant une performance optimale avant la mise en œuvre à grande échelle. Dans votre quête de solutions de séparation thermique, vous devez d’abord faire une analyse approfondie de vos besoins spécifiques. Cela oriente la conception sur mesure de solutions. Les prototypes passent ensuite par des essais en laboratoire, reproduisant fidèlement vos conditions opérationnelles. Les technologies prometteuses évoluent vers des essais à l’échelle pilote, c’est une évaluation plus proche de vos conditions industrielles réelles. Cet itinéraire itératif assure l’optimisation continue des performances, adaptant précisément les solutions à vos exigences spécifiques. Les essais en laboratoire et à l’échelle pilote permettent de valider la performance de vos technologies de séparation thermique. Ce processus réduit les risques liés à la mise en œuvre à grande échelle, et garantit la fiabilité des solutions.
Ces essais vous offrent une plateforme d’optimisation continue et assurent une conformité rigoureuse aux normes les plus strictes. En investissant dans cette approche rigoureuse, vous bénéficiez d’une garantie d’excellence, assurant une mise en service réussie et des performances optimales de vos équipements de séparation thermique.
Fabrication et tests d'acceptation en usine (FAT)
Dans le processus de création de vos solutions de séparation thermique, la phase de Fabrication et les Tests d’Acceptation en Usine (FAT) sont des étapes cruciales. La phase de fabrication, réalisée avec un souci méticuleux de la qualité, assure la concrétisation précise de la conception sur mesure. Chaque composant est élaboré avec une précision qui garantit la robustesse et la durabilité de vos équipements. Les Tests d’Acceptation en Usine (FAT) représentent le jalon final avant la livraison de vos équipements. Cette étape cruciale inclut des tests rigoureux, simulant les conditions opérationnelles prévues. Vous avez ainsi l’assurance que chaque équipement fonctionne conformément aux spécifications convenues. La séparation thermique, avec ses technologies innovantes et applications diversifiées, se positionne comme l’élément clé dans l’optimisation industrielle. En tant que fournisseur d’équipements spécialisés, nous vous offrons des solutions sur mesure, garantissant l’efficacité, la durabilité et la performance exceptionnelle de vos processus de séparation thermique.
Applications industrielles
La séparation thermique émerge comme un levier stratégique répondant aux besoins diversifiés de l’industrie.
Huiles et corps gras
Extraction et raffinage de composants cruciaux, purification MOSH/MOAH, stripping des acides gras libres, concentration des oméga-3.
Chimie & pharmacie
Fractionnement de mélanges complexes, purification de produits sensibles, production d’ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA).
Cosmétique & parfumerie
Extraction et purification d’arômes naturels, d’huiles essentielles et d’ingrédients précieux, garantissant les caractéristiques sensorielles.
Polymères & pétrochimie
Récupération de produits valorisables, recyclage par distillation, purification de solvants à haute température d’ébullition.
Produits thermosensibles
Intégration de technologies de contrôle précis des paramètres de température et de pression pour une distillation délicate préservant l’intégrité des produits.
Recyclage de produits
Minimisation des déchets, économie circulaire, réduction de l’empreinte carbone grâce à des méthodes innovantes de récupération par distillation.
NOS PARTENAIRES
À propos de VTA GmbH & UIC GmbH
La société VTA GmbH est un fournisseur d’équipement industriel leader pour la technologie d’évaporateur à couche mince pour l’industrie de la cosmétique, chimique, pharmaceutique et alimentaire. Basés à Niederwinkling (Allemagne), ce sont plus de 180 employés engagés à travailler sur la meilleure solution possible pour nos clients. VTA GmbH conçoit, fabrique et installe des équipements et des unités complètes pour la distillation, la réaction et le séchage, selon vos exigences.
Les sociétés VTA GmbH & UIC GmbH font parties du groupe Streicher se qui en font des partenaires solides et fiables à long terme en entretenant une bonne coopération et un bon échange de connaissances. Afin de soutenir votre projet de la meilleure façon possible, VTA GmbH et UIC Gmbh possèdent un réseau de partenaires dans plus de 20 pays dont RECOWA en fait partie et en exclusivité pour la France.
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